倪 娜

（馬鞍山市產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)所，安徽 馬鞍山 243000）

1 前言

隨著城市的高速發(fā)展和整體規(guī)劃的要求，各種架空纜線逐步埋入地下，特別是電力電纜，各種類型的地埋電力電纜在機(jī)場供電系統(tǒng)得到廣泛應(yīng)用，也在冶金、石化、礦山、機(jī)場、港口等企事業(yè)單位得到普遍應(yīng)用。隨著基礎(chǔ)建設(shè)的加快，外力對電纜的破壞顯得日益突出，成為影響電纜安全運(yùn)行的主要因素，因此給電網(wǎng)安全造成了巨大隱患。為確保電纜的正常運(yùn)行，務(wù)必要對電纜進(jìn)行整體的有效性探測，建立完善的電纜線路管理系統(tǒng)。那么怎樣迅速準(zhǔn)確定位電纜故障是機(jī)場供電部門的首要研究課題。

2 電力電纜常見故障類型

由于電力電纜的絕緣材料、運(yùn)行方式、工作電壓等不同，導(dǎo)致了大量的各種各樣電纜故障，按故障性質(zhì)分主要有接地故障、短路故障、斷線故障、閃絡(luò)故障和綜合故障；按故障電阻值分為低阻故障和高阻故障。傳統(tǒng)上把電纜故障點(diǎn)的直流電阻小于電纜特性阻抗稱為低阻故障，反之則稱為高阻故障。

主要電纜故障有短路（接地）型、斷線型、閃絡(luò)型、復(fù)合型等以下四種：

圖1 電纜線路常見故障示意圖

2.1 短路（接地）型：電纜一相或多相導(dǎo)體對導(dǎo)體或地之間的絕緣發(fā)生貫穿性故障。根據(jù)短路（接地）電阻的大小又有高阻、低阻和金屬性短路（接地）故障之分。

2.2 斷線型：出現(xiàn)電纜一相或數(shù)相導(dǎo)體不連續(xù)的故障問題。

2.3 閃絡(luò)型：電纜絕緣在某一電壓下發(fā)生瞬時(shí)擊穿，但擊穿通道隨即封閉，絕緣又迅速恢復(fù)的故障。

2.4 復(fù)合型：達(dá)到兩種或兩種以上的故障特性的電纜故障問題。

3 故障測試的方法

電纜線路故障測試的方法一般包括故障測距和精確定點(diǎn)。通常電纜終端接頭出現(xiàn)的故障和外力因素而導(dǎo)致破壞性故障的精確定點(diǎn)就比較容易，而對于電纜本體和中間頭故障的精確定點(diǎn)就比較麻煩，因儀器和設(shè)備原理不同，主要分為電橋法和脈沖法兩大類，其測試特點(diǎn)如下：

3.1 電橋法，是一種傳統(tǒng)的測試方法，如單臂電橋、雙臂電橋，以及根據(jù)電橋原理制作的QF-1型電纜探傷儀、T－905電纜故障測距儀等。它的優(yōu)點(diǎn)是操作簡單，精確度較高，主要不足是測試的局限性較大。對于短路（接地）電阻在100kΩ以下的單相接地、相間短路、二相或三相短路基地故障的測試誤差一般在3%～5%，但當(dāng)短路（接地）電阻超過100kΩ時(shí)，誤差較大。

3.2 脈沖法，是應(yīng)用脈沖信號(hào)進(jìn)行電纜故障測距、定點(diǎn)的測試方法。它分為低壓脈沖法、脈沖電壓法和脈沖電流法三種。1）低壓脈沖法，是向故障電纜的導(dǎo)體輸入一個(gè)脈沖信號(hào)，通過觀察故障點(diǎn)發(fā)射脈沖與反射脈沖的時(shí)間差進(jìn)行測距。2）脈沖電壓法，是對故障電纜加上直流高壓或沖擊高壓，使電纜故障點(diǎn)在高壓下放電，然后通過儀器觀察放電電壓脈沖在測試端到放電點(diǎn)之間往返一次的時(shí)間進(jìn)行測距。3）脈沖電流法。脈沖電流法的原理和脈沖電壓法比較類似，不同的是，脈沖電流法通過一線性電流耦合器測量電纜擊穿時(shí)的電流脈沖信號(hào)，那么該測試接線相對會(huì)簡單很多。

4 電力電纜故障測試步驟

當(dāng)電纜發(fā)生故障后，為確定電纜故障位置，主要可分為三步：

4.1 判斷故障及性質(zhì)。首先要先將供電系統(tǒng)和電纜進(jìn)行脫離處理，并要對每相對地使用兆歐表來測量其絕緣電阻，當(dāng)測量數(shù)值為零時(shí)，換用萬用表對故障電阻進(jìn)行測量，從而分辨識(shí)別高阻故障或低阻故障。為判斷相間短路的可能性，還需要對相間絕緣電阻進(jìn)行測量，我們就可以準(zhǔn)確的知道電纜故障性質(zhì)結(jié)果，接著再使用相應(yīng)的儀器和測試方法。

4.2 電纜故障預(yù)定位。從電纜一端測試，給出測試端到故障點(diǎn)的距離，也就是地埋電纜從測試端到故障點(diǎn)的長度。

4.3 電纜故障精定位。由于地埋電纜的長度在地面丈量會(huì)存在誤差，再加上脈沖反射儀（TDR或雷達(dá)）的測距誤差，所以需要對故障點(diǎn)進(jìn)行精確定點(diǎn)。

5 結(jié)語

搞好電纜的探測工作將起到不可忽視的作用，而且越來越受到人們的極大關(guān)注。對于電纜而言，直埋通道周圍環(huán)境對電纜的使用是至關(guān)重要的，影響也非常大，電纜的故障率也很高，排查起來也比較困難。了解認(rèn)識(shí)電纜故障的幾種情況，再通過全面對故障進(jìn)行特征分析、變電站保護(hù)動(dòng)作情況、電纜周圍環(huán)境和電纜線路的走向來分析，并判斷出電纜問題故障性質(zhì)，對每一次故障測試都要不斷分析，特別要了解電纜參數(shù)、相間相地電阻、測試電壓高低、故障波形等資料，以選取正確電纜路徑探測法，從而提高電纜故障處理速度。只有不斷對大量的現(xiàn)場數(shù)據(jù)進(jìn)行分析、研究、總結(jié)，才能逐步掌握電纜故障測試的規(guī)律。

[1] 丁榮.10kV及以下配電線路典型故障分析與預(yù)防[M].北京:中國電力出版社,2005.

[2] 徐丙根.電力電纜故障探測技術(shù)[M].北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2001，4.